淺析道路照明設計

摘 要：城市道路照明是城市最基本的構成要素之一，是展示城市形象的最直觀的設施，好的城市道路照明工程的設計，對提高能源利用率，減少不必要的能源浪費有很重要意義。

關鍵詞：城市道路照明；照度；亮度；眩光控制；環境比

1 道路照明的作用與分類

在城市道路設置照明的目的是為車輛駕駛人員及行人創造良好的視覺環境，保證駕駛人員與行人能夠看清楚道路形式、路面狀況等，以求達到保障交通安全、提高交通運輸效率、降低犯罪活動和美化城市夜景的效果。

城市道路的分類是根據道路在城市路網中的地位、交通功能以及對沿線建筑物和城市居民服務功能等要求，將城市道路分為快速路、主干路、次干路、支路居住區道路。

2 道路照明的評價指標

2.1 機動車交通道路照明的評價指標。根據人類的視覺感官體系的工作原理，確定了機動車交通道路的評價指標包括路面平均亮度、亮度總均勻度、亮度縱向均勻度、眩光控制、環境比等。路面平均亮度（Lav）是路面總體亮度水平的一個評價指標，它是決定能否看見路面上的障礙物的最主要的指標。路面亮度總均勻度（UO）是路面上最小亮度與平均亮度的比值，最小亮度與平均亮度的比值相差不能過大，否則，亮的部分會形成一個眩光源而影響駕駛員的視覺。路面亮度縱向均勻度（Ul）是指同一車道中心線上最小亮度與最大亮度的比值，在同一車道中心線上的最小亮度與最大亮度的比值差別不能過大，否則會造成交通隱患。眩光分為失能眩光和不舒適眩光兩類，失能眩光直接影響到駕駛員觀察事物的可靠性，不舒適眩光影響駕駛員操作時的舒適程度，所以眩光控制能有效降低交通事故的發生。環境比是與車行道兩側邊緣相鄰5米寬的帶狀區域的平均照度與該車道上5米寬的帶狀區域或1/2寬度的車道上的平均照度之比，合適的環境比有助于駕駛員更好的觀察并及時做出判斷。

2.2 人行道路照明的評價指標。根據行人的行進速度特點和視覺作業要求，人行道路照明主要采用水平照度、半柱面照度、眩光限制、立體感的指標來進行評價。水平照度包括兩項評價指標，即平均水平照度和最小水平照度，人的行進速度很低，使人的眼睛有更多的時間來適應亮度的變化，因此，行人對于均勻度的要求比較低，通常情況下不提出均勻度方面的要求。為使行人夜間在路上行走的時候能盡可能的辨認對面走來的行人，以便有足夠的時間做出正確的反應，最佳指標是半柱面照度，但由于該指標在使用中相對有一些難度，人們仍采用垂直照度指標來進行評價。對于行人來說，更容易受到不舒適炫光的干擾，而眩光的影響不會像對機動車駕駛員那么嚴重，反而，在行人空間中有一些耀眼的光線會讓人感到很愉快。

3 照明標準

根據我國城市道路照明設計標準，在機動車交通道路照明設計時，應確保其具有良好的誘導性，對于同一級道路選定照明標準時，應考慮城市的性質和規模，中小城市、交通控制系統和道路分隔設施完善的道路，宜選擇標準中的低檔值，反之宜選擇高檔值。

關于交會區的照明，由于觀察視距比較短，而且經常會有其他因素妨礙到亮度指標的使用，因此在交會區通常會使用照度指標進行照度效果的評價，我國城市道路照明設計標準規定，當各級道路選取低檔值照度時，相應的交會區應選標準中的低檔照度值，反之擇選取高檔度照度值。

我國城市道路照明設計標準對主要供行人和非機動車混合使用的商業區、居住區人行道路的照明標準值有規定。與機動車道沒有分隔的非機動車道照明應執行機動車交通道路的照明標準，與機動車道有分隔的非機動車道的平均照度值宜為相鄰機動交通道路的照度值的1/2。當人行道與非機動車道混用時，其平均照度值與非機動車道路相同；當人行道與非機動車道分設時，人行道路的平均照度值宜為相鄰非機動車道路的照度值的1/2，但不得小于5lx。

4 光源、燈具及其附屬裝置選擇

4.1 光源的選擇。快速路、主干路、次干路和支路應采用高壓鈉燈，居住區機動車和行人混合交通道路宜采用高壓鈉燈或小功率金屬鹵化物燈，市中心商業中心等對顏色識別要求較高的機動車交通道路可采用金屬鹵化物燈，商業區步行街、居住區人行道路、機動車交通道路兩側人行道可采用小功率金屬鹵化物燈、細管徑熒光燈或緊湊型熒光燈。道路照明不應采用自鎮流高壓汞燈和白熾燈。

4.2 燈具及其附屬裝置選擇。快速路、主干路必須采用截光型或半截光型燈具，次干路應選用半截光型燈具，支路應采用半截光型燈具。商業區步行街、人行道路、人行地道、人行天橋以及有必要單獨設燈的非機動車道宜采用功能性和裝飾性相結合的燈具。采用密閉式道路照明燈具時，光源腔的防護等級不應低于IP54，環境污染嚴重、維護困難的道路和場所，光源腔的防護等級不應低于IP65。燈具電氣腔的防護等級不應低于IP43。對發生強烈振動的場所，采用的燈具應滿足防振的要求。高強度氣體放電燈宜配用節能型電感鎮流器，功率較小的光源可配用電子鎮流器。

4.3 道路照明設計原則和方式。道路照明設計應根據道路和場所的特點及要求選擇常規照明方式和高桿照明方式。常規照明燈具的布置可分為單側布置、雙側交錯布置、雙側對稱布置、中心對稱布置和橫向懸索布置五種基本方式。采用高桿照明方式時，可按不同條件選擇平面對稱、徑向對稱和非對稱三種燈具布置方式。燈桿不得設在危險地點或維護時嚴重妨礙交通的地方。燈具的最大光強投射方向和垂線夾角不宜超過65o。市區設置的高桿燈應在滿足照明功能要求前提下做到與環境協調。

5 照明供電和控制及節能措施

城市道路照明宜采用路燈專用變壓器供電，對城市中的重要道路、交通樞紐及人流集中的廣場等區段的照明應采用雙電源供電，每個電源均能夠承受100%的負荷。配電變壓器的負荷率不宜大于70%，宜采用地下電纜線路供電，變壓器應選用結線組別為D，yn11的三相配電變壓器，應正確選擇變比和電壓分接頭。道路照明回路應設置保護裝置，每個燈具應設有單獨保護裝置。道路照明配電系統的接地型式宜采用TN-S系統或TT系統。道路照明應根據所在地區的地理位置和季節變化合理確定開關燈時間，并根據天空亮度變化進行必要修正，宜采用光控和時控相結合的控制方式。道路照明采用集中控制系統時，遠動終端宜具有在通信中斷的情況下自動開關路燈的控制功能和手動控制功能。

為滿足節能要求，常規道路照明燈具效率不得低于70%，泛光燈效率不得低于65%。氣體放電燈線路的功率因素不應小于0.85。此外，除居住區和少數有特殊要求的道路以外，可采用雙光源燈具，深夜時關閉一只光源，或者采用在深夜自動降低光源功率的裝置，另外，可關閉不超過半數的燈具，但不得關閉沿道路縱向相鄰的兩盞燈具。燈具的控制選擇合理也是節能的有效措施，并應采用可靠度高和一致性好的控制設備。

6 結語

城市道路照明是城市最基本的構成要素之一，是展示城市形象的最直觀的設施，好的城市道路照明工程的設計，對提高能源利用率，減少不必要的能源浪費有很重要意義。

作者簡介：饒成磊（1990- ），男，江西九江人，中鐵四院集團南寧勘察設計院有限公司，助理工程師。